import java.util.*;

class Solution {

    int m;
    int n;

    public int cutOffTree(List<List<Integer>> forest) {
        m = forest.size();
        n = forest.get(0).size();
        // 1、确定砍树的顺序（存储下标）
        // 将所有树都加入数组
        List<int[]> trees = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < m; i++) {
            for (int j = 0; j < n; j++) {
                if (forest.get(i).get(j) > 1) { // 存储树的下标
                    trees.add(new int[]{i, j});
                }
            }
        }
        // 对数组内的树大小进行排序
        // 注意：这里的a，b都是下标数组，而不是树的高度
        Collections.sort(trees, (a, b) -> {
            return forest.get(a[0]).get(a[1]) - forest.get(b[0]).get(b[1]);
        });
        // 2、从起点出发，寻找 到下一棵树的最短距离
        int ret = 0;
        int bx = 0, by = 0;
        for (int[] arr : trees) {
            int step = bfs(forest, bx, by, arr[0], arr[1]); // 求出最小值
            if (step == -1) {
                return -1; // 到达不了，就直接返回即可
            }
            // 更新起始位置
            bx = arr[0];
            by = arr[1];
            ret += step;
        }
        return ret;
    }

    int[] dx = {1,-1,0,0};
    int[] dy = {0,0,-1,1};
    boolean[][] visited;

    private int bfs(List<List<Integer>> forest, int bx, int by, int ex, int ey) {
        // 如果起始位置和结束位置是同一个位置，则直接返回
        if (bx == ex && by == ey) {
            return 0;
        }
        visited = new boolean[m][n];
        Queue<int[]> queue = new LinkedList<>();
        queue.offer(new int[]{bx, by});
        visited[bx][by] = true;
        int ret = 0;
        while (!queue.isEmpty()) {
            ret++;
            int size = queue.size();
            // 确保同一层的元素全部出完
            while (size-- != 0) {
                int[] arr = queue.poll();
                for (int k = 0; k < 4; k++) {
                    int sr = arr[0] + dx[k], sc = arr[1] + dy[k];
                    // 判断 参数是否正常、是否可以通过、是否为未访问
                    if (sr >= 0 && sr < m && sc >= 0 && sc < n
                            && forest.get(sr).get(sc) >= 1 && !visited[sr][sc]) {
                        if (sr == ex && sc == ey) {
                            return ret;
                        }
                        queue.offer(new int[]{sr, sc});
                        visited[sr][sc] = true;
                    }
                }
            }
        }
        return -1;
    }
}